哥伦比亚号航天飞机的爆炸，震惊了世人，同时也引起了人们对航天材料的关注。现特邀航天科工集团第二研究院研究员刘松茂给大家讲讲航天材料的特殊性。

　　特邀嘉宾：刘松茂

　　材料的种类有很多，不同的材料有不同的用途，如何既经济又适用地选用材料是一门
艰深的学问，这一点往往因人们的忽视或无知，带来许多灾难性的后果，如火箭爆炸、飞机坠毁、火车出轨、楼房倒塌……物毁人亡，损失无法估计。

　　什么是材料？

　　辞海中给材料下的定义是这样的：经过人类劳动取得的劳动对象称为原料，把经过工业加工的原料如钢材水泥等称作材料。而材料专家们则这么说：材料是人类进化与文明的重要里程碑。在当今世界新技术革命浪潮中，材料、能源和信息被誉为文明的三大支柱。

　　航天材料有什么特点？

　　在众多材料中，航天材料的种类非常多。由于火箭、导弹和卫星的种类很多，它们各自的需求不同，因此所用的材料也是五花八门的，液体、固体、气体、黑色金属、有色金属、各种非金属、超塑材料、复合材料，多达数千种。但这么多的材料，选择起来的要求却非常苛刻。有些要求能抗高温、抗高压，如发动机推进剂药柱燃烧时会产生 3000 摄氏度以上的高温， 6MPa 的高压，瞬时产生 2500 摄氏度的温差热冲击，这就要求发动机的材料具有耐高温、高压的性能。有的火箭使用液氢液氧作推进剂，这样火箭储存罐的材料就需要能够承受超低温，还要抗腐蚀、抗烧蚀。而像潜地导弹的选材则必须能够承受巨大的水下载荷，同时还要具有隐身性能好，抗干扰性强，可耐受恶劣环境等特点。

　　此外，对某些材料的细节要求也非常严格。如结构材料的微观结构、晶粒度、夹杂；功能材料的功能参数灵敏度；精密合金材料的导磁率、矫顽力、剩磁；电绝缘介质的电阻率、击穿强度、损耗、介电常数；微波复合材料的透泼性和吸收性；密封灌注材料的密封性；粘合剂的粘合强度等都有极细致的要求。

　　为什么要重视对航天材料的选用？

　　航天材料的选用需要非常慎重。一发火箭、导弹、卫星往往上亿元，如果选材不当造成发射失败，损失无法估量。 1986 年 1 月美国航天飞机挑战者号在进行第 10 次飞行时，右侧固体发动机后部连接处密封材料失效，液体外漏，导致升空 73 秒后爆炸。 7 名机组成员全部遇难。

　　美国某公司的一名技工曾把一枚废旧的铆钉装在航天飞机上，被发现后，这家公司被罚款一亿美元，而这名技工则被判了 20 年徒刑。

　　我国 1991 年 12 月 28 日发射的东方红 2 号甲通讯卫星就是因为一个小小的继电器中残留有金属屑而导致失效。

　　可见航天材料的选取是非常重要的。航天技术是复杂的系统工程，它应用现代科技众多领域的最新成就，是科学技术与国家基础工业紧密结合的产物。如果没有基础材料的慎重选取为基础，其它的一切努力都可能毁于一旦。前不久，哥伦比亚号航天飞机的惨剧再次提醒我们重视这一问题。

　　如何测试航天材料的性能？